Газ углерод, каталитические реакци

Поскольку область каталитических реакций на основе окиси углерода и водорода имеет столь большое значение для промышленности алифатической химии, целесообразно привести краткую историческую справку по этому вопросу. [c.71]

В промышленности водород получают главным образом из природных и попутных газов, продуктов газификации топлива (водяного и паровоздушного газов) и коксового газа. В основе производства водо- юда лежат каталитические реакции взаимодействия с водяным паром конверсии) соответственно углеводородов (главным образом метана) л оксида (П) углерода, например [c.274]

Странным образом этот бурный расцвет органической химии долгое время проходил почти незамеченным химиками, работающими в области органического катализа. Лишь немногие ученые пытались объяснить результаты эксперимента с позиций конформационной теории. Возможно это связано с тем, что конформационный подход сравнительно мало эффективен в случае простых реагирующих молекул, содержащих менее пяти атомов углерода, а также реакций, идущих по ионным механизмам. Однако для каталитических реакций углеводородов, содержащих 5 или более атомов углерода, особенно на металлических катализаторах, конформационный подход становится в определенных пределах тем эффективнее, чем больше молекула. К объяснению многих фактов в этой области часто не видно иного подхода. По-видимому, в таких случаях конформационные эффекты могут определять механизм и направление реакции. [c.14]

Гетерогенная каталитическая реакция метана с водяным паром и метана с двуокисью углерода изучалась только на активном никеле или кобальте в интервале температур от 700 до 1000° С. Применение носителей и активаторов для таких катализаторов эффективно лишь при более [c.311]

Нельзя переоценить практическое значение каталитических реакций углеводородов. В этой книге изложены основы многих промышленных процессов с главной целью дать по возможности связную научную картину каталитических реакций, протекающих с участием либо одних только углеводородов, либо углеводородов и некоторых простых реагентов (водород, кислород, вода, окись углерода). [c.7]

Энергия связи катализатора с взаимодействующими на его поверхности атомами оказывает влияние на осуществление любых каталитических реакций. Величины энергий связи атомов, участвующих в реакции, с активными центрами катализатора Qa-l являются важнейшими характеристиками системы, так как они учитывают специфику как реагирующих молекул, так и активной поверхности катализатора. Очевидно в частном случае каталитического крекинга — при более прочной связи атомов углерода, которые являются источником образования кокса, с металлами, они будут дольше удерживаться на поверхности катализатора, и это будет способствовать увеличению коксообразования. Таким образом, для повышения коксообразования требуется большая энергия связи углерода с металлом катализатора Q -к Действительно прп уменьшении энергии связи Q -к углерода с металлом, введенным в состав катализатора, время до отложения 2% кокса увеличивается (табл. 49). [c.176]

Для процесса конверсии оксида углерода с водяным паром на медьсодержащих окисных катализаторах было показано, что окисление катализатора водяным паром изменяет его активность, и приближение в процессе реакции к стационарному содержанию кислорода в катализаторе протекает много медленнее каталитической реакции [9]. [c.11]

Каталитическая очистка газов основана на каталитических реакциях, в результате которых находящиеся в газе вредные примеси превращаются в другие соединения. Таким образом, в отличие от рассмотренных приемов каталитические методы заключаются не в извлечении токсичных примесей из газового потока, а в превращении их в соединения, присутствие которых допустимо в атмосфере, или в соединения, сравнительно легко удаляемые из газа. При этом требуются дополнительные стадии очистки— абсорбция жидкостями или твердыми адсорбентами. Для очистки газов применяется почти исключительно гетерогенный катализ на твердых катализаторах (см. ч. I, гл. VII). Наиболее распространен способ каталитического окисления токсичных органических примесей и оксида углерода при низких температурах, т. е. без подогрева очищаемого газа (кли воздуха). Каталитическая очистка от вредных оксидов и сернистых соединений производится также их гидрированием так, методом избирательного катализа гидрируют СО до СН4 и Н2О, оксиды азота — до N2 и Н2О и др. [c.237]

Механизм многих каталитических реакций достаточно подробно изучен. К таким реакциям, в частности, относятся окисление сернистого ангидрида, аммиака, метанола, метану, нафталина, синтез аммиака, высших спиртов, конверсия окиси углерода, [c.33]

Однако ряд преимуществ проточного метода (простота конструктивного оформления, непрерывность работы, возможность проверки катализатора в условиях, близких к производственным) обеспечили ему широкое применение при изучении каталитических реакций окисления окиси углерода [21], сернистого ангидрида [22], аммиака [23], спиртов [24] и многих других. На рис. 119 дана общая схема проточной установки для определения активности катализатора в процессе окисления сернистого ангидрида [22]. [c.284]

Каталитические реакции углеводородов с семью—двенадцатью атомами углерода в цикле были предметом ряда ранее выполненных исследований [48—53]. Однако большинство из них было посвящено трансаннулярным взаимодействиям, а также дегидрированию, протекающему в присутствии платинированного угля при 300° С. Значительно меньше были исследованы низкотемпературные перегруппировки тех же углеводородов, протекающие под воздействием кислот Льюиса [54]. [c.192]

Газовые реакции на твердом катализаторе распространены в химической промышленности. В частности, производство азотных удобрений было бы невозможным без каталитических реакций конверсии метана и моноксида углерода, синтеза аммиака и окисления его до моноксида азота. Серную кислоту, необходимую для производства фосфорных удобрений, в настоящее время получают почти исключительно контактным способом, основанным на каталитическом окислении сернистого ангидрида в серный. Примеры таких процессов в нефтехимических и органических производствах — каталитический крекинг и риформинг нефтепродуктов, а также синтез метанола и других спиртов и углеводородов. Реакторы для таких процессов обычно называют контактными аппаратами или колоннами синтеза. [c.285]

В аппаратах с кипящим слоем проводят и другие каталитические реакции — окисление этилена на серебряном катализаторе, получение алкилхлоридов на медном катализаторе, получение ви-нилацетата. Вследствие истощения запасов углеводородного сырья перспективен синтез бензина из водорода и моноксида углерода [c.293]

Формула катализатора для риформинга нафты усложняется большой склонностью высших углеводородов к образованию углерода. Термодинамика реакций образования углерода обсуждалась на стр. 89—91. Углерод может образовываться различными путями — либо гомогенно при крекинге углеводородов, либо каталитически на активной поверхности никеля или на носителе катализатора. Каталитическое действие на крекинг углеводородов таких кислотных окислов, как алюмосиликаты, хорошо известно в нефтяной промышленности. Подобный эффект получается для амфотерных окислов, а также для некоторых компонентов, обычно обладающих основными свойствами, но при высоких температурах и парциальных давлениях, пара приобретающих некоторые кислотные характеристики. [c.99]

Последующее исследование каталитической реакции на никелевых катализаторах при температурах около 600° С показало, что парафины вначале крекируются каталитически, в основном до олефинов и метана. Эти первичные продукты реагируют с паром, образуя водород и окислы углерода. Таким образом, при небольшом времени контакта в процессе получаются олефины и метан и, соответственно, водород и окислы углерода при более продолжительном контакте. [c.112]

Гомогенно-каталитические реакции в газовой фазе протекают обычно по механизму цепных реакций. Примером может служить гомогенный катализ цепной реакции окисления окиси углерода в двуокись углерода в присутствии следов водяного пара. Реакция начинается с образования атома кислорода (активного центра) [c.413]

Некоторые виды азотных атмосфер содержат в различных соотношениях СО и Нг, поэтому перед отмывкой СОг они проходят стадию каталитической реакции смешения окиси углерода С0+ +Н20 С02+Нг. [c.319]

Гомогенно-каталитические реакции в газовой фазе протекают по цепному механизму. Закончите уравнения элементарных стадий процесса окисления оксида углерода (II) [c.158]

Н. Д. Зелинский конкретизировал эти представления применительно к каталитическим реакциям органической химии. Он указывал, что при адсорбции соседние атомы катализатора, расположенные в узлах кристаллической решетки, притягивают по одному атому углерода из молекул органического соединения. Вследствие этого происходят деформирование молекулы и ослабление связей внутри нее. [c.412]

Однако из-за намечающегося в большинстве развитых стран дефицита бензола и неиспользуемых мощностей производства толуола перед химиками-органиками встала задача использования толуола в качестве исходного сырья для производства фенола и бензола. В результате проведения ряда больших научно-исследовательских работ были намечены пути, реализованные в настоящее время в некоторых странах. Один из них основан на каталитической реакции, позволяющей получить из толуола бензол и метан. Другой путь — окисление толуола до бензойной кислоты с последующим ее превращением в фенол и оксид углерода (IV) (см. 16.2.1) [c.341]

Гидрирование альдегидов в первичные спирты в известной мере может протекать в сочетании с реакцией Ройлена. Оно идет как гомогенная каталитическая реакция само но себе и основано на том, что карбонилгидрид кобальта при определенной температуре и определенном соотношении окиси углерода и водорода может функционировать как восстанавливающий агент [43]. [c.214]

Успехи органического катализа на современном этапе неотделимы от общего уровня развития органической химии. В частности, конформационные представления с успехом используются при изучении тонких деталей механизма гетерогенно-каталитических реакций, например некоторых стереохимических превращений углеводородов. В связи с этим в книге даются необходимые сведения о конформационной теории, приведен ряд примеров ее использования для трактовки механизма некоторых каталитических реакций углеводородов. В книге рассмотрены и обсуждены наиболее распространенные механизмы гидрирования циклоалкенов и ароматических углеводородов, а также каталитические реакции конфигурационной изомеризации стереоизомерных ди-и полиалкилциклоалканов и гидрогенолиза циклоалка-нов, содержащих от трех до пятнадцати атомов углерода в цикле. [c.7]

Гидрирование окиси углерода с образованием спиртов и углеводородов выше Gj представляет собой относительно медленную каталитическую реакцию. Андерсон [27с] рассчитал, что молекула окиси углерода живет на поверхности кобальтового катализатора около 5 мин., прежде чем она прореагирует. Все активные катализаторы синтеза содерн ат железо, иикель, кобальт или рутений в качестве основного гидрирующего компонента. Эти четыре металла в условиях синтеза медленно, но с измеримой скоростью образуют карбонилы металлов, что, по-видимому, имеет определенное значение. Оптимальная температура синтеза для никеля и кобальта находится в пределах 170—205°, для железа 200—325° и для рутения 160—225°. Допустимое максимальное давление для синтеза на никелевых катализаторах составляет примерно 1 ат, на кобальтовых — около 20 ат. При более высоком давлении активность этих катализаторов резко падает (по мере повышения давления). Железные катализаторы, приготовляемые плавлением магнетита, проявляют активность под давлением 20—100 ат i, в то время как осажденные железные катализаторы выше 20 ат ослабевают I27d]. Рутениевые катализаторы относительно неактивны при давлении ниже 100 ат, но их активность быстро растет по мере его повышения до 300 ат [27е]. При оптимальных давлениях (О—1 ат для Ni 1—20 ат для Go, 1—20 ат для осажденных Fe-катализаторов, 20—100 ат для плавленых Fe-катализаторов и 100—300 ат для Ьи) коэффициент давления (показатель п в уравнении скорость = коистат та х давление") составляет около 0—0,5 для Ni и Go и близок к единице для Fe и Ru. [c.521]

При каталитической реакции гидрогенолиза гел -диалкилциклопропа-нов существует общее правило разрывается углерод-углеродная связь, [c.252]

Имеется достаточно данных для предноложсния, что реакция оксосинтеза является гомогенно-каталитической реакцией. Условия успешного проведения процесса приблизительно соответствуют условиям, при которых карбонилы кобальта являются устойчивыми, хотя имеется очень мало количественных данных о равновесных состояниях, которые позволили бы точно определить эти последиие условия. Стехиометрия реакций требует суммарного присоединения 1 моля окиси углерода и 1 моля водорода на 1 моль олефина. Однако один атом водорода присоединяется к одному атому углерода, а окись углерода и второй атом водорода присоединяются к другому углеродному атому двойной связи. Весьма желательно поэтому изучение последовательности этих ирисоединений, если только они не происходят одновременно. Так как атомы водорода присоединяются к различным углеродным атомам, то обоснованный механизм реакции должен дать объяснение энергетических трудностей, сопряженных с расщеплением водорода в гомогенной среде. [c.298]

Образование алкоголей при окислении углеводородов под давле-ннем обещает стать конкурирующим методом с получением алкоголей из 0(киси углерода и водорода (о последнем см. ниже). С каталитическими реакциями окисления в настоящее время можно весьма детально ознакомиться но превосходной монографии L. Магек и D. Hahn (переводимой и на русский язык), к которой мы нотсылаем интересующихся большими подробностями читателей. [c.100]

Пространственно-временная самоорганизация гетерогенного каталитического процесса. Одновременное протекание химической реакции и диффузии может привести к образованию периодических по пространству стационарных состояний — диссипативных структур [84—89]. Покажем возможность образования неоднородных стационарных состояний (макрокластеров) на примере механизма реакции окисления оксида углерода на платиновом катализаторе. Математическую модель поверхностной каталитической реакции с учетом поверхностной диффузии будем строить, исходя из следующих предположений [83]. Будем считать, что диффузия адсорбированного вещества X происходит за счет его перескока на соседние свободные места Z. Схема расположения занятых мест X и свободных мест Z на поверхности катализатора показана на рис. 7.10 (для наглядности взят одномерный случай). Пусть X, г — степени покрытия X та X соответственно, ро — вероятность перескока молекул с занятого места на свободное (микроскопическая константа), е — характерный размер решетки. Тогда скорость изменения г] = Ах М степени покрытия X в сечении [c.306]

Основное применение газожидкостное трехфааное псевдоожижение нашло при осуществлении каталитических реакций, где наряду с газообразными и жидким компонентами участвует твердый катализатор. Процесс, рассматриваемый в данной главе, важен для химической технологии. Он может быть использован при гидрировании жидких фракций нефти или непредельных жиров, при синтезах типа Фишера—Тропша (синтез углеводородов из окиси углерода и водорода), а также в ряде других процессов. Обзор таких процессов и способов их промышленного осущестеления опубликован Остер-гардом 1. [c.657]

По Г. К. Борескову реакции гидрирования ненасыщенных соединений (олефинов, бензола, фенола, анилина) и гидрогенолиз связей углерод—гетероатом (обычно С—8) относят к группе гомо-литических каталитических реакций, в то время как реакции изомеризации и расщепления — к группе гетеролитических. Это не строгая классификация и есть группа процессов, в том числе и промышленно важных, в которых наблюдаются и гомолитический, и гетеролитический катализ К ним, в частности, относятся процессы каталитического риформинга и гидрокрекинга, осуществляемые на нолифункциональных катализаторах. [c.114]

Первое промышленное использование катализатора было осуществлено в 1746 г. Дж. Робеком при камерном получении серной кислоты. В то время Берцелиус еще не ввел термина катализ , это произошло в 1836 г. Раннее развитие катализа в 800-е гг. происходило в промышленной неорганической химии и было связано с процессами получения диоксида углерода, триоксида серы и хлора. В 1897 г. П. Сабатье и Ж. Сандеран обнаружили, что никель является хорошим катализатором гидрирования. В своей книге Катализ в органической химии П. Сабатье [3] рисует блестящие перспективы развития катализа в начале XX в. В это время еще трудно было ответить на вопросы о переходных состояниях, адсорбции и механизмах каталитических реакций, но Сабатье уже ставил правильные вопросы. Оказалась плодотворной его идея о временных, неустойчивых промежуточных соединениях, образующихся при катализе. Он жаловался на неудовлетворительное состояние знаний, но уже в пе-риод с 1900 по 1920 г. появились успехи во многих областях науки. Это было время Оствальда, Гиббса, Боша, Ипатьева, Эйнштейна, Планка, Бора, Резерфорда и др. Незадолго до 1900 г. свой вклад в органическую химию внесли такие ученые, как Э. Фишер, Кекуле, Клайзен, Фиттиг, Зандмейер, Фаворский, Дикон, Дьюар, Фридель и Крафте. [c.14]

В процесс ОМГ получения ЗПГ на основе лигроина входят четыре стадии гидродесульфурация, газификация, обогащение, удаление двуокиси углерода. Используемый для риформинга катализатор отличается от катализаторов процессов КОГ и Газинтан тем, что он способен работать при наличии сернистых загрязнений. По-видимому, сернисты е соединения частично разрушают только небольшой поверхностный слой каталитической загрузки. Катализатор, названный № —185, содержит помимо никеля медь и хром и, по данным фирмы, способен очень прочно удерживать серу, так что дезактивация не распространяется на весь слой. Он также достаточно активен, чтобы исключить крекинг исходного сырья до углерода перед реакцией газификации. [c.111]

Катализируемые основаниями реакции углерод-углеродного (по С—С-овязи) шрисоединения представляют интерес для препаративных целей, поскольку они позволяют получать с хорошим выходом углеводороды и аналогичные им соединения щростым одностадийным процессом. Возможность проведения этих реакций определяется тем, что углеводороды и другие соединения, содержащие бензильный или аллильный атом водорода, являются углеродными кислотами , имеющими рКа в интервале от 35 до 37 они могут отдавать протон основанию и превращаться в карба-нионы. Эти карбаиионы способны присоединяться по двойной связи ненасыщенных углеводородов. Превращения, наблюдаемые в ходе цепной каталитической реакции, иллюстрируются приведенными ниже уравнениями (реагенты — толуол и этилен, катализатор — натрий) [5] [c.164]

B6. №6pH Г.Г., Морозов H.M., Тёшсин М.И. Кинетика и механизм каталитической реакции окиси углерода с водяным паром. Реакция на окисном железохромовом катализаторе. - Кинетика и катализ, [c.306]

И ПОД давлением 20—50 ата к продуктам реакции добавляли затем воду, чтобы выделить кислоту в свободном виде [11]. В дальнейшем было установлено, что окись углерода может присоединяться к олефинам в присутствии воды, спиртов, аминов и других соединений, образуя соответственно кислоты, стожные эфиры и амиды. Источником окиси углерода служат карбонилы металлов, выделяющие ее в присутствии кислот мож1ю также проводить каталитическую реакцию с газообразной окисью углерода, используя соль металла, способную в условиях процесса образовывать карбонил [12]. Больше всего внимания уделялось синтезу кислот в присутствии карбонила никеля процесс проводили при 200—300° и 150 ат. Этим способом можно превратить этилен в пропионовую кислоту или ее ангидрид. [c.197]

Если катализируемая система и сам катализатор находятся в одинаковом агрегатном состоянии (жидком, паро- или газообразном), катализ называют гомогенным. Примерами последнего могут служить хлорирование метана в присутствии паров хлористого сульфу-рила, образование сложных эфиров из спиртов и карбоновых кислот под действием небольших количеств серной или соляной кислот, реакции кислотного гидролиза и т. д. Если же катализируемая система и катализатор находятся в разных агрегатных состояниях, катализ называют гетерогенным. Примерами гетерогенных каталитических реакций являются синтез метанола или высших спиртов из смесей окиси углерода с водородом над твердыми катализаторами, различные гидро- или дегидрирования, процессы дегидроциклизации, каталитический крекинг, окисление бензола в малеиновый ангидрид или нафталина во фталевый ангидрид и т. д. Гетерогенные каталитические реакции бэлее распространены и имеют большее практическое значение, чем гомогенные. [c.22]

В качестве другого довода, используемого для доказательства существования значительной неоднородности адсорбирующих поверхностей, указывают на торможение каталитических реакций под влиянием небольших добавок прочно адсорбирующихся ядов [232]. При покрытии только I % поверхности медного порошкообразного катализатора хемосорб-ированной окисью углерода активность по отношению к реакции гидрирования этилена при 0° С может уменьшиться в 9 раз [233]. Однако эти соображения не могут служить доказательством существования неоднородности в отношении хемосорбционных свойств, поскольку Уилер показал [234], что столь резкого уменьшения скорости реакции на пористых катализаторах вполне можно ожидать, если яд избирательно адсорбируется в устьях пор. [c.128]

Цс ль работы — исследование активности титаноксидных монослоев в модельной каталитической реакции газофазного гидролиза тетрахлорида углерода. [c.212]

Приборы, материалы и реактивы лабораторная установка ио нзучопню каталитической реакции образцы для испытаний четыреххлористый углерод. [c.213]

Копверсиоппый метод получения водорода основан на каталитических реакциях взаимодействия водяного пара с метаном (глав-ihih i компонент природного газа), а затем с монооксндом углерода (продукт реакции) [c.105]

Отсылая читателя к монографиям по катализу, ограничимся здесь одним примером. Каталитическая реакция между окисью углерода и водородом, приводящая к получению углеводорода и многих органических соединений (синтез Фишера-Тропша), играет огромную, ни с чем не сравнимую роль для промышленности ряда стран, не имеющих собственной нефти. Исходная смесь газов СО + Нг, получаемая путем подземной газификации угля, приводится в контакт с высокодисперсным адсорбентом, обычно кизельгуром или силикагелем, на который нанесена смесь металлов и их окислов практически — Со — Т10г — МдО для достижения высокой каталитической активности . Реакция протекает по следующей схеме [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология